KR102286358B1 - X-ray imaging apparatus - Google Patents

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다쿠미 하라
마사미 조우노
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도시바 아이티 앤 콘트롤 시스템 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 취득 화상의 1화소 사이즈와 관전압값(v)의 변화에 추종하여 관전류값을 자동 조정하는 X선 촬상 장치를 얻는다.
[해결 수단] 위치 설정부(9c)에는, X선 발생기(1), 피검체(4), X선 검출기(3)의 기하학적 위치 관계를 설정한다. 관전류 연산부(9e)는, 위치 설정부(9c)로부터 취득한 X선 발생기(1), 피검체(4), X선 검출기(3)의 기하학적 위치와, 취득 화상의 1화소 사이즈와 X선 발생기(1)의 양극 전력에 대한 초점 사이즈의 변화 특성과, 피검체(4)에 따라 정해지는 관전압값(v)에 의거하여 관전류값(i)을 계산한다. X선 제어부(12)는, 관전류값(i)과 관전압값(v)에 의거하여 X선 발생기(1)의 양극 전력을 구하고, 구한 양극 전력에 의거하여 X선 발생기(1)의 출력을 제어한다.[Project] To obtain an X-ray imaging device that automatically adjusts the tube current value by following the changes in one pixel size and tube voltage value v of an acquired image.
[Solution Means] In the position setting unit 9c, a geometrical positional relationship between the X-ray generator 1, the subject 4, and the X-ray detector 3 is set. The tube current calculating unit 9e includes the geometrical positions of the X-ray generator 1, the subject 4, and the X-ray detector 3 acquired from the positioning unit 9c, the one-pixel size of the acquired image, and the X-ray generator ( The tube current value (i) is calculated based on the change characteristic of the focal size with respect to the anode power of 1) and the tube voltage value (v) determined according to the subject 4 . The X-ray control unit 12 obtains the anode power of the X-ray generator 1 based on the tube current value i and the tube voltage value v, and controls the output of the X-ray generator 1 based on the obtained anode power. do.

Description

X선 촬상 장치{X-RAY IMAGING APPARATUS}X-ray imaging device {X-RAY IMAGING APPARATUS}

본 발명의 실시형태는, 취득 화상의 1화소 사이즈에 따라 방사(放射) 조건을 자동 설정하는 X선 촬상 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an X-ray imaging apparatus that automatically sets radiation conditions according to the size of one pixel of an acquired image.

X선 투시 검사 장치나 X선 CT 장치 등의 X선 촬상 장치에서는, 예를 들면 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에 나타내는 바와 같이, X선의 투사 조건을 관전압값(v), 관전류값(i)과 같은 2개의 파라미터로 컨트롤하고 있다. X선 발생기의 대부분은, 양극 전력(관전압값(v)×관전류값(i))을 증가시키면, X선의 초점의 사이즈가 커져, 취득 화상에 블러(blur)가 생긴다.In an X-ray imaging apparatus such as an X-ray fluoroscopy apparatus or an X-ray CT apparatus, for example, as shown in Patent Documents 1 to 3, the X-ray projection conditions are determined by the tube voltage value (v), the tube current value (i) and the It is controlled by the same two parameters. In most X-ray generators, when the anode power (tube voltage value (v) x tube current value (i)) is increased, the size of the focal point of the X-rays increases, resulting in blur in the acquired image.

종래의 장치에서는, 조작자가 화상의 블러 상태를 시인(視認)하면서 관전압 및 관전류의 값을 장치에 입력하여 초점 사이즈를 조정할 필요가 있었다. 이 경우, 화상에 블러가 생기지 않도록 초점 사이즈를 작게 유지하고자 하면, 양극 전력이 작아져, 그 결과, X선 발생기로부터 출력되는 X선의 선량 부족에 의해, SN비가 나쁜 취득 화상이 된다. 이와 같이, 관전압 및 관전류의 최적값은, 블러의 원인이 되는 분해능과 SN비의 쌍방을 고려한 설정이 필요하기 때문에, X선에 관한 지식이 부족한 조작자가 최적값을 입력하는 것은 곤란했다.In the conventional apparatus, it is necessary for the operator to adjust the focal size by inputting the values of tube voltage and tube current to the apparatus while visually observing the blur state of the image. In this case, if the focus size is kept small so as not to cause blur in the image, the anode power becomes small, and as a result, an acquired image with a poor SN ratio is obtained due to insufficient dose of X-rays output from the X-ray generator. As described above, since it is necessary to set the optimum values of the tube voltage and the tube current in consideration of both the resolution and the SN ratio that cause blur, it is difficult for an operator with insufficient knowledge of X-rays to input the optimum values.

일본국 특개2003-173895호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2003-173895 일본국 특개2004-317368호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2004-317368 일본국 특개2005-149762호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2005-149762

상기와 같이, X선 촬상 장치에 있어서 X선의 투사 조건을 결정할 경우, 양극 전력을 크게 하면 초점 사이즈가 커져 취득 화상이 흐릿해질, 즉 분해능이 저하될 우려가 있지만, 양극 전력의 증가에 수반하여 선량은 증가하여 SN비가 좋은 화상을 취득할 수 있다.As described above, when determining the X-ray projection conditions in the X-ray imaging device, if the anode power is increased, the focal size increases and the acquired image becomes blurry, that is, there is a risk that the resolution decreases. increases, so that an image with a good SN ratio can be obtained.

이러한 점에서, 짧은 촬영 시간에 효율적으로 좋은 화상을 취득하기 위해서는, 취득 화상의 1화소 사이즈에 대하여 블러가 두드러지지 않는 최대의 양극 전력으로 촬영할 필요가 있다. 그러나, 종래 기술에서는, 이러한 과제를 해결할 수는 없어, 조작자가 육안으로 화상의 블러를 판정하면서, 적절한 관전압값(v)과 관전류값(i)을 결정하고 있었다.From this point of view, in order to efficiently acquire a good image in a short shooting time, it is necessary to shoot with the maximum anode power in which blur is not conspicuous for one pixel size of the acquired image. However, in the prior art, this problem cannot be solved, and the operator determines the appropriate tube voltage (v) and tube current (i) while visually determining the blur of the image.

본 실시형태는, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이다. 본 실시형태의 목적은, 취득 화상의 1화소 사이즈와 관전압값(v)의 변화에 추종하여 관전류값을 자동 조정함으로써, 간편 조작에 의해 고분해능이며 또한 SN비가 좋은 화상을 취득할 수 있는 X선 촬상 장치를 제공하는 것에 있다.This embodiment is proposed in order to solve the problems of the prior art as described above. An object of the present embodiment is X-ray imaging that can obtain an image with high resolution and good SN ratio by simple operation by automatically adjusting the tube current value in accordance with the change in the one pixel size and the tube voltage value v of the acquired image. to provide the device.

본 발명의 실시형태의 X선 촬상 장치는, 다음과 같은 구성을 갖는다.The X-ray imaging apparatus of embodiment of this invention has the following structures.

(1) X선 발생기, 피검체, X선 검출기의 기하학적 위치 관계를 설정하는 위치 설정부.(1) A position setting unit for setting the geometrical positional relationship of the X-ray generator, the subject, and the X-ray detector.

(2) 상기 위치 설정부로부터 취득한 상기 X선 발생기, 상기 피검체, 상기 X선 검출기의 기하학적 위치와, 계산되는 취득 화상의 1화소 사이즈와 X선 발생기의 양극 전력에 대한 초점 사이즈의 변화 특성과, 상기 피검체에 따라 정해지는 관전압값(v)에 의거하여, 관전류값(i)을 계산하는 관전류 연산부.(2) the geometrical positions of the X-ray generator, the subject, and the X-ray detector acquired from the positioning unit, the calculated one-pixel size of the acquired image, and the change characteristics of the focal size of the X-ray generator with respect to the anode power; , a tube current calculating unit that calculates a tube current value (i) based on a tube voltage value (v) determined according to the subject.

(3) 상기 관전류값(i)과 상기 관전압값(v)에 의거하여 상기 X선 발생기의 양극 전력을 구하고, 그 양극 전력에 의거하여 상기 X선 발생기의 출력을 제어하는 X선 제어부.(3) X-ray control unit for obtaining anode power of the X-ray generator based on the tube current value (i) and the tube voltage value (v), and controlling the output of the X-ray generator based on the anode power.

본 발명의 실시형태에 있어서, 다음과 같은 구성을 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may have the following configuration.

(1) 촬상 화상의 분해능 또는 SN비를 보정하는 화상 처리부와, 상기 화상 처리부에 의한 분해능 또는 SN비의 보정값에 따라, 상기 관전류값을 조정하는 관전류 보정부를 구비한다.(1) an image processing unit for correcting the resolution or SN ratio of a captured image; and a tube current correction unit for adjusting the tube current value according to the correction value of the resolution or SN ratio by the image processing unit.

(2) 상기 X선 발생기, 상기 피검체, 상기 X선 검출기 중 적어도 1개를 이동시키는 이동 기구와, 상기 이동 기구에 의한 이동량을 제어하는 기구 제어부와, 상기 X선 발생기, 상기 피검체, 상기 X선 검출기 중 적어도 1개의 이동에 의한 보정 후의 상기 촬상 장치 각부(各部)의 기하학적 위치의 변화를 설정하는 상기 위치 설정부와, 상기 위치 설정부에 의한 보정 후의 상기 촬상 장치 각부의 기하학적 위치에 의거하여 상기 관전류값(i)을 계산하는 상기 관전류 연산부를 갖는다.(2) a moving mechanism for moving at least one of the X-ray generator, the subject, and the X-ray detector; a mechanism control unit for controlling the amount of movement by the moving mechanism; the X-ray generator, the subject, and the Based on the position setting unit that sets a change in the geometric position of each part of the imaging device after correction by movement of at least one of the X-ray detectors, and the geometric position of each part of the imaging device after correction by the positioning unit and the tube current calculating unit for calculating the tube current value (i).

(3) 보정 전후의 화상의 섬네일을 생성하는 섬네일 생성부와, 상기 섬네일을 소정의 형식으로 표시하는 섬네일 배치부와, 상기 섬네일 배치부에 의해 배치된 상기 섬네일 중에서 소정의 섬네일을 선택하는 입력 장치를 구비하고, 상기 입력 장치에 의해 선택된 상기 섬네일에 의거하여, 촬상 화상을 얻기 위한 초점 사이즈 및／또는 관전류값(i)의 보정값이 선택된다.(3) a thumbnail generation unit for generating thumbnails of images before and after correction; a thumbnail arrangement unit for displaying the thumbnails in a predetermined format; and an input device for selecting a predetermined thumbnail from among the thumbnails arranged by the thumbnail arrangement unit and a focus size and/or a correction value of the tube current value i for obtaining a captured image is selected based on the thumbnail selected by the input device.

도 1은 제1 실시형태의 X선 촬상 장치의 블록도.
도 2는 제1 실시형태에 있어서의 데이터 처리부의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 제1 실시형태의 X선 촬상 장치의 동작을 나타내는 플로우 차트.
도 4는 제2 실시형태의 X선 촬상 장치의 동작을 나타내는 플로우 차트.
도 5는 제3 실시형태의 X선 촬상 장치의 동작을 나타내는 플로우 차트.
도 6은 제2 실시형태에 있어서의 SN비 향상과 분해능 향상의 처리를 선택할 때의 표시 화면예를 나타내는 도면.
도 7은 제3 실시형태에 있어서의 윤곽 강조 보정과 노이즈 제거 보정의 처리를 선택할 때의 표시 화면예를 나타내는 도면.
도 8은 제3 실시형태에 있어서의 윤곽 강조 보정과 노이즈 제거 보정의 처리를 선택할 때의 다른 표시 화면예를 나타내는 도면.
도 9는 초점 사이즈 F와 취득 화상의 1화소 사이즈 p와의 관계를 나타내는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram of an X-ray imaging apparatus according to a first embodiment.
Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a data processing unit in the first embodiment;
Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the X-ray imaging apparatus of the first embodiment;
Fig. 4 is a flowchart showing the operation of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment;
Fig. 5 is a flowchart showing the operation of the X-ray imaging apparatus according to the third embodiment;
Fig. 6 is a diagram showing an example of a display screen when processing for SN ratio improvement and resolution improvement is selected in the second embodiment;
Fig. 7 is a diagram showing an example of a display screen when processing of outline enhancement correction and noise removal correction is selected in the third embodiment;
Fig. 8 is a diagram showing another example of a display screen when processing of outline enhancement correction and noise removal correction is selected in the third embodiment;
Fig. 9 is a graph showing the relationship between the focal size F and the one-pixel size p of the acquired image;

[1. 제1 실시형태][One. first embodiment]

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태는, X선 CT 및 투시 검사 장치 중 어느 쪽에도 적응할 수 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described. In addition, this embodiment is adaptable to either of X-ray CT and a fluoroscopy apparatus.

[1-1. 관전류값(i)의 결정][1-1. Determination of tube current value (i)]

양극 전력(w)(i, v)은 관전류값(i), 관전압값(v)의 곱으로 정의되지만, 관전압값(v)은 X선의 투시 대상인 피사체의 성상(性狀)에 의해서만 결정하는 것이 바람직하므로, 본 실시형태에서는, 초점 사이즈를 컨트롤하기 위해 관전류값(i)을 파라미터로서 이용한다.The anode power (w)(i, v) is defined as the product of the tube current value (i) and the tube voltage value (v), but it is preferable to determine the tube voltage value (v) only by the characteristics of the subject, which is the object through which X-rays are transmitted. Therefore, in the present embodiment, the tube current value i is used as a parameter to control the focal size.

초점 사이즈 F(w(i, v))는 양극 전력(w)(i, v)에 의해 변화되지만, X선 발생기의 종류에 따라 변화 특성은 다르다. 예를 들면 초점 사이즈의 최대, 최소값을 Fmax, Fmin, 양극 전력의 최대, 최소값을 Wmax, Wmin이라고 하면,The focal size F(w(i, v)) varies depending on the anode power w(i, v), but the change characteristics differ depending on the type of the X-ray generator. For example, if the maximum and minimum values of the focus size are Fmax and Fmin, and the maximum and minimum values of the anode power are Wmax and Wmin,

F(w(i, v))＝Fmax w(i, v)＞WmaxF(w(i, v)) = Fmax w(i, v)>Wmax

＝f(w(i, v)) Wmin＜w(i, v)＜Wmax= f(w(i, v)) Wmin<w(i, v)<Wmax

＝Fmin w(i, v)＜Wmin=Fmin w(i, v)<Wmin

와 같이 양극 전력(w)(i, v)이 최소최대값에 달하면 고정값이 되고, 최소부터 최대 사이는, 양극 전력(w)(i, v)에 따라 연속적으로 변동하여 f(w(i, v))의 값을 취하는 것이 있다.As shown, when the anode power (w)(i, v) reaches the minimum and maximum value, it becomes a fixed value, and from the minimum to the maximum, it continuously fluctuates according to the anode power (w)(i, v) and f(w(i) , v)).

또한, F(w(i, v))＝F1(w1＜w(i, v)＜w2)Also, F(w(i, v))=F1(w1<w(i,v)<w2)

＝F2(w2＜w(i, v)＜w3)=F2(w2<w(i, v)<w3)

: :

: :

＝Fn(wn-1＜w(i, v)＜wn)=Fn(wn-1<w(i, v)<wn)

등, 양극 전력에 따라 단계적으로 변화하는 것도 있다.For example, there are some that change in stages depending on the anode power.

그래서, X선 발생기의 종류에 따라 초점 사이즈 F와 양극 전력(w)(i, v)의 관계식을 모델화하고, f(w(i, v))를 구한다. … 식 (1)Therefore, according to the type of the X-ray generator, the relational expression between the focal size F and the anode power (w)(i, v) is modeled, and f(w(i, v)) is obtained. … Formula (1)

다음으로, 초점 사이즈 F(w(i, v))와 취득 화상의 1화소 사이즈 p의 관계식을 구한다. 종축에 초점 사이즈 F(w(i, v)), 횡축에 취득 화상의 1화소 사이즈 p를 취하면, 도 9의 그래프와 같이 된다. 예를 들면, 화상이 흐릿해지는 경계를Next, a relational expression between the focal size F(w(i, v)) and the one-pixel size p of the acquired image is obtained. When the focal size F(w(i, v)) is taken on the vertical axis and the one-pixel size p of the acquired image is taken on the horizontal axis, the graph of FIG. 9 is obtained. For example, the boundary at which the image is blurred

F(p)＝2p … 식 (2)F(p) = 2p... Equation (2)

라고 하면, 그래프의 F(p) 이하의 영역에서는 화상이 흐릿해지지 않는다. 또한, 초점 사이즈 F는 값이 클수록 X선량이 늘어나 화상의 SN비가 증가하므로, 경계 F(p)＝2p에 가까운 큰 초점 사이즈를 취하는 것이 좋다. 경계를 나타내는 식 (2)는, 식 (1)의 변화 특성을 베이스로 결정할 수 있지만, 화상 처리 등으로 블러를 보정하는 것 외, X선의 빔폭에 따라서도 변화되므로 대상의 X선 장치 구성, 기능에 따라 실측 또는 계산에 의해 결정한다., the image is not blurred in the area below F(p) of the graph. In addition, since the amount of X-rays increases as the value of the focal size F increases, and the SN ratio of the image increases, it is preferable to take a large focal size close to the boundary F(p)=2p. Equation (2) representing the boundary can be determined based on the change characteristics of Equation (1), but in addition to correcting blur by image processing or the like, it also changes depending on the beam width of X-rays, so the target X-ray device configuration and function It is determined by actual measurement or calculation.

여기에서, 상기와 같이 양극 전력(w)의 컨트롤은 관전류값(i)만으로 행한다고 하면, (1)식 및 (2)식으로부터, 어떤 관전압값(v) 또한 취득 화상의 1화소 사이즈 p일 때의 관전류값(i)(v, p) … (3)식이 구해진다.Here, assuming that the control of the anode power w is performed only with the tube current value i as described above, from the equations (1) and (2), a certain tube voltage value (v) and one pixel size of the acquired image are p. The tube current value when (i)(v, p) … (3) The expression is found.

조작자가 설정한 관전압값(v)과, X선 촬상 장치의 각 구성 부품의 기하학적 위치에 따라 구해지는 취득 화상의 1화소 사이즈 p에 따라, (3)식을 이용하여 결정되는 관전류값(i)(v, p)의 값으로 자동 변화시킴으로써, 조작자는 항상 장치 성능을 최대한으로 살린 화상을 촬영할 수 있다.The tube current value (i) determined using the equation (3) according to the tube voltage value (v) set by the operator and the one-pixel size p of the acquired image obtained according to the geometric position of each component of the X-ray imaging device By automatically changing the values of (v, p), the operator can always shoot an image that makes the most of the device performance.

[1-2. 1화소 사이즈 p의 산출][1-2. Calculation of 1-pixel size p]

1화소 사이즈 p의 산출 방법으로서는, 예를 들면, 다음의 식을 채용할 수 있다.As a method of calculating the one-pixel size p, for example, the following formula can be adopted.

촬영 화상의 시야 FOV는, 이하와 같이 한다(계산은 VC 함수에 의해 행하는 것으로 함). FOV를 출력 화상의 매트릭스 사이즈로 나눔으로써 1화소 사이즈 p를 산출할 수 있다. 단, 투시 화상일 경우 Y＝0.The field of view FOV of the captured image is as follows (calculation is performed by the VC function). One pixel size p can be calculated by dividing the FOV by the matrix size of the output image. However, in the case of a perspective image, Y=0.

(1) 풀 스캔, 하프 스캔일 경우(1) In case of full scan or half scan

[수식 1][Formula 1]

Figure 112019016066126-pat00001
Figure 112019016066126-pat00001

(2) 오프셋 스캔일 경우(2) In case of offset scan

L shift＝0으로서, 이하에 기술하는 (3)에 포함시킨다.As L shift = 0, it is included in (3) described below.

(3) 오프셋 스캔 및 검출기 시프트 스캔일 경우(3) In case of offset scan and detector shift scan

[수식 2][Formula 2]

Figure 112019016066126-pat00002
Figure 112019016066126-pat00002

[1-3. 실시형태의 구성][1-3. Configuration of the embodiment]

제1 실시형태의 X선 촬상 장치에서는, 도 1의 블록도에 나타내는 바와 같이, X선 발생기인 X선관(1)과, X선관(1)의 초점 F로부터 방사된 X선빔(2)을 수광하는 검출기(3)가, 피검체(4)를 사이에 두고 대향하여 배치된다. X선빔(2)은, X선 광축(L)을 중심으로 하는 각추(角錐) 형상의 빔이다. 검출기(3)는, X선빔(2) 중에 놓인 피검체(4)를 투과한 X선빔(2)을 2차원의 공간 분해능을 갖고 검출하고, 투과상(투과 데이터)으로서 출력한다. X선관(1) 및 검출기(3)는 대향하여 시프트 기구(7)로부터 지지되고 있다.In the X-ray imaging apparatus of the first embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 1 , an X-ray tube 1 serving as an X-ray generator and an X-ray beam 2 emitted from a focal point F of the X-ray tube 1 are received. Detectors 3 to be used are disposed to face each other with the subject 4 interposed therebetween. The X-ray beam 2 is a pyramid-shaped beam centering on the X-ray optical axis L. The detector 3 detects the X-ray beam 2 that has passed through the subject 4 placed in the X-ray beam 2 with two-dimensional spatial resolution, and outputs it as a transmitted image (transmission data). The X-ray tube 1 and the detector 3 face each other and are supported by the shift mechanism 7 .

피검체(4)는, 회전 테이블(5) 위에 XY 기구(8)를 통해 재치(載置)된다. 회전 테이블(5)은, 그 하부에 배치된 회전·승강 기구(6)에 의해 회전축(18)을 중심으로 하여 회전한다. 회전축(18)은, X선빔(2) 내에서 X선 광축(L)을 포함하는 면인 촬영면(19)에 직교한다. 회전 테이블(5)은, 회전·승강 기구(6)에 의해, 촬영면(19)에 직각으로 승강한다. 피검체(4)는 회전 테이블(5) 위에서 XY 기구(8)에 의해 촬영면(19)을 따라 수평인 2방향으로 이동되고, 회전축(18)에 대하여 위치를 바꿀 수 있다.The subject 4 is placed on the rotary table 5 via the XY mechanism 8 . The rotary table 5 rotates centering on the rotary shaft 18 by the rotary/lowering mechanism 6 disposed at the lower portion thereof. The rotation axis 18 is orthogonal to the imaging plane 19 which is the plane containing the X-ray optical axis L in the X-ray beam 2 . The rotary table 5 is raised and lowered at right angles to the imaging surface 19 by the rotating/lowering mechanism 6 . The subject 4 is moved in two horizontal directions along the imaging plane 19 by the XY mechanism 8 on the rotary table 5 , and can change its position with respect to the rotary shaft 18 .

회전 테이블(5)은 피검체(4)와 함께 시프트 기구(7)에 의해 X선관(1)과 검출기(3) 사이를 X선 광축(L)을 따라 이동되어, 촬영 거리(초점-회전축간 거리)(FCD)가 변경된다. 검출기(3)는 시프트 기구(7)에 의해 X선 광축(L)을 따라 이동되어, 검출 거리(초점-검출기간 거리)(FDD)가 변경된다. 이에 따라 촬영 배율(FDD／FCD)이 변경된다.The rotary table 5 is moved along the X-ray optical axis L between the X-ray tube 1 and the detector 3 by a shift mechanism 7 together with the subject 4, so that the imaging distance (focus-to-rotation axis) distance) (FCD) is changed. The detector 3 is moved along the X-ray optical axis L by the shift mechanism 7, so that the detection distance (focal-detection period distance) FDD is changed. Accordingly, the imaging magnification (FDD/FCD) is changed.

본 실시형태에서는, X선관(1)은 발생하는 X선빔(2)의 초점 F의 크기가 ㎛ 정도인 마이크로 포커스 X선관을 이용하고, 검출기(3)에는 X선 I.I.(상 증강관)과 텔레비전 카메라인 것, 혹은, FPD(Flat Panel Detector)를 이용하지만, 이에 한정되는 것이 아니다.In the present embodiment, the X-ray tube 1 uses a micro-focus X-ray tube in which the size of the focal point F of the generated X-ray beam 2 is about μm, and the detector 3 includes an X-ray II (image enhancement tube) and a television. A camera, or a Flat Panel Detector (FPD) is used, but is not limited thereto.

검출기(3)로부터의 투과상은 데이터 처리부(9)에 보내지고, 처리 결과 등은 표시부(10)에 표시된다. CT 촬영은, X선빔(2) 내에서 피검체(4)를 회전시켜, 검출기(3)로 피검체(4)의 복수 방향의 투과상을 얻는 촬영이며, CT 촬영으로 얻어진 투과상으로부터 데이터 처리부(9)에 의해 CT 촬영 영역(단면상(斷面像) 시야) 내의 복수의 단면상이 재구성된다. 여기에서, CT 촬영 영역은, 통상의 볼륨 스캔일 경우, 피검체(4)에 대하여, 1회전 동안에 항상 측정되는 X선빔(2)에 포함되는 영역이다.The transmitted image from the detector 3 is sent to the data processing unit 9 , and the processing results and the like are displayed on the display unit 10 . CT imaging is imaging in which the subject 4 is rotated within the X-ray beam 2 to obtain transmitted images in multiple directions of the subject 4 with the detector 3, and from the transmitted images obtained by CT imaging, a data processing unit A plurality of cross-sectional images in the CT imaging area (cross-sectional view) are reconstructed by (9). Here, the CT imaging area is an area included in the X-ray beam 2 that is always measured during one rotation with respect to the subject 4 in the case of a normal volume scan.

데이터 처리부(9)와 표시부(10)는 통상의 컴퓨터이며, CPU, 메모리, 하드디스크, 키보드나 마우스 등의 입력 장치(13), 인터페이스 등으로 구성되고, CT 촬영의 시퀀스나 데이터로부터 단면상을 재구성하는 소프트웨어 등을 기억하고 있다. 조작자는 데이터 처리부(9)와 표시부(10)를 이용하여, 메뉴 선택이나 조건 설정, 기구부 수동 조작, 투과상의 동영상 표시, CT 촬영의 개시, 장치의 스테이터스 판독, 단면상의 표시, 단면상의 해석, 투영상의 표시 등을 행한다. 표시부(10)에는, FCD, FDD값 등의 촬상 장치 각부의 기하학적 위치에 관한 데이터, 촬영 화상의 섬네일, 각종 메뉴나 커맨드의 선택 화면도 표시된다.The data processing unit 9 and the display unit 10 are ordinary computers, and are composed of a CPU, memory, hard disk, input device 13 such as a keyboard or mouse, an interface, and the like, and reconstruct a cross-sectional image from sequences and data of CT imaging. software, etc. The operator uses the data processing unit 9 and the display unit 10 to select menus or set conditions, manually operate the mechanical unit, display a transmission image, start CT imaging, read the device status, display a cross-section, analyze a cross-section, and project video display, etc. On the display unit 10, data related to the geometrical position of each part of the imaging device, such as FCD and FDD values, thumbnails of captured images, and various menus and command selection screens are also displayed.

데이터 처리부(9)에는, 회전·승강 기구(6), 시프트 기구(7), XY 기구(8) 등의 기구부를 제어하는 기구 제어부(11)가 접속된다. 기구 제어부(11)는, 데이터 처리부(9)로부터의 지령에 의거하여 회전·승강 기구(6), 시프트 기구(7), XY 기구(8) 등에 의한 각부의 이동량을 제어함과 함께, 이동의 결과 얻어진 FCD값이나 FDD값 등의 스테이터스 신호를 데이터 처리부(9)에 보낸다.The data processing unit 9 is connected to a mechanism control unit 11 that controls mechanical units such as the rotation/lowering mechanism 6 , the shift mechanism 7 , and the XY mechanism 8 . The mechanism control unit 11 controls the amount of movement of each part by the rotation/lowering mechanism 6 , the shift mechanism 7 , the XY mechanism 8 , etc. based on a command from the data processing unit 9 , and A status signal such as the resultant FCD value or FDD value is transmitted to the data processing unit 9 .

데이터 처리부(9)는, CPU가 실시하는 기능 블록으로서, CT 촬영의 스캔 제어부(9a), 단면상을 작성하는 재구성부(9b)를 갖는다. 데이터 처리부(9)는, 본 실시형태에 특유의 구성으로서, 촬상 장치 각부의 기하학적 위치를 설정하는 위치 설정부(9c), 기구 제어부(11)의 제어 데이터에 의거하여 X선관(1), 검출기(3) 및 피검체(4)의 기하학적 위치를 계산하는 위치 계산부(9d), 관전류 연산부(9e), 화상 처리부(9f), 섬네일 생성부(9g), 섬네일 배치부(9h), 및 조작자로부터의 지령에 의거하여 연산된 관전류값을 보정하는 관전류 보정부(9i)를 갖는다.The data processing unit 9 includes a scan control unit 9a for CT imaging and a reconstruction unit 9b for creating a cross-sectional image as functional blocks executed by the CPU. The data processing unit 9 is a configuration specific to the present embodiment, and based on the control data of the positioning unit 9c for setting the geometrical positions of each part of the imaging device, and the instrument control unit 11, the X-ray tube 1 and the detector. (3) and a position calculation unit 9d for calculating the geometrical position of the subject 4, a tube current calculation unit 9e, an image processing unit 9f, a thumbnail generation unit 9g, a thumbnail arrangement unit 9h, and an operator and a tube current correction unit 9i for correcting the calculated tube current value based on a command from

위치 설정부(9c)는, 본 실시형태의 X선 촬상 장치에 고유한 데이터로서 주어진 촬상 장치 각부의 기하학적 위치, 조작자에 의해 입력 장치(13)로부터 주어진 촬상 장치의 기하학적 위치, 및 위치 계산부(9d)에 의해 얻어진 X선관(1), 검출기(3) 및 피검체(4)의 이동량에 의거하여, 촬상 장치 각부의 기하학적 위치를 설정한다. 위치 계산부(9d)는, 기구 제어부(11)에 의해 제어되는 회전·승강 기구(6), 시프트 기구(7), XY 기구(8) 등의 각 기구부의 제어 데이터에 의거하여, X선관(1), 검출기(3) 및 피검체(4)의 이동량을 계산하고, 위치 설정부(9c)에 대하여 출력한다.The position setting unit 9c includes the geometrical position of each part of the imaging device given as data unique to the X-ray imaging device of the present embodiment, the geometrical position of the imaging device given from the input device 13 by the operator, and the position calculating unit ( Based on the movement amounts of the X-ray tube 1, the detector 3, and the subject 4 obtained by 9d), the geometrical positions of each part of the imaging device are set. The position calculation unit 9d is configured to operate the X-ray tube ( 1), the amount of movement of the detector 3 and the subject 4 is calculated and output to the position setting unit 9c.

관전류 연산부(9e)는, 피검체(4)의 성상에 맞춰 미리 설정되거나, 혹은 조작자로부터의 입력에 의해 설정된 관전압값(v)과, 위치 설정부(9c)로부터 취득한 촬상 장치 각부의 기하학적 위치에 의거하여, 식 (1) 내지 (3)을 실행하고, X선관(1)의 양극 전력을 결정하는 관전류값(i)을 구한다. 촬상 장치에 특유의 값인 식 (1) 및 식 (2)는, 조작자나 장치의 제조자에 의해, 관전류 연산부(9e)에 미리 설정된다.The tube current calculating unit 9e is configured to calculate the tube voltage value v set in advance according to the property of the subject 4 or set by input from the operator, and the geometrical position of each part of the imaging device obtained from the position setting unit 9c. Based on the formulas (1) to (3), the tube current value i that determines the anode power of the X-ray tube 1 is obtained. Equations (1) and (2), which are values specific to the imaging device, are preset in the tube current calculating unit 9e by an operator or a manufacturer of the device.

화상 처리부(9f)는, 조작자로부터의 지시에 의거하여 재구성부(9b)가 작성한 촬상 화상에 대하여, 분해능(블러의 정도)의 보정, SN비의 개선 처리, 윤곽 강조, 노이즈 제거 등의 화상 처리를 실시한다. 섬네일 생성부(9g)는, 재구성부(9b)가 작성한 화상 처리 전의 촬상 화상 및 화상 처리부(9f)가 행한 분해능 보정 화상, SN비 개선 보정 화상, 윤곽 강조 화상, 노이즈 제거 화상의 섬네일을 생성한다. 섬네일 배치부(9h)는, 섬네일 생성부(9g)가 생성한 화상 처리 전후의 촬상 화상을 조작자가 지정한 형식으로 표시부(10)에 표시시킨다.The image processing unit 9f performs image processing such as correction of resolution (degree of blur), SN ratio improvement processing, outline enhancement, noise removal, etc. with respect to the captured image created by the reconstruction unit 9b based on an instruction from the operator. carry out The thumbnail generation unit 9g generates thumbnails of the captured image before image processing created by the reconstruction unit 9b and the resolution corrected image, SN ratio improvement corrected image, outline enhanced image, and noise removed image performed by the image processing unit 9f. . The thumbnail arrangement unit 9h causes the display unit 10 to display the captured images before and after image processing generated by the thumbnail generation unit 9g in a format designated by the operator.

관전류 보정부(9i)는, 조작자가 표시부(10)에 표시된 섬네일을 입력 장치(13)로부터 선택함으로써 관전류값(i)을 보정한다. 관전류값(i)의 보정은, 분해능 보정이나 SN비 개선 보정에 있어서는, 촬상 장치 각부의 기하학적 위치를 변경함으로써 취득 화상의 1화소 사이즈 p를 변경하고, X선의 초점 사이즈를 변경함으로써, 관전류 연산부(9e)에 의해 계산되는 관전류값을 간접적으로 보정한다. 관전류 보정부(9i)의 출력측은, 그 보정량에 따라 X선관(1), 검출기(3) 및 피검체(4)를 이동시켜 초점 사이즈를 조정하기 위해, 기구 제어부(11)에 접속된다. 또한, 관전류 보정부(9i)의 입력측은, 기구 제어부(11)로부터의 제어 데이터에 의거하여 변화된 촬상 장치 각부의 기하학적 위치를 계산하는 위치 계산부(9d)에 접속된다.The tube current correction unit 9i corrects the tube current value i by the operator selecting a thumbnail displayed on the display unit 10 from the input device 13 . In the correction of the tube current value (i), in the resolution correction or SN ratio improvement correction, one pixel size p of the acquired image is changed by changing the geometric position of each part of the imaging device, and by changing the focal size of the X-ray, the tube current calculating unit ( Indirectly correct the tube current value calculated by 9e). The output side of the tube current correction unit 9i is connected to the instrument control unit 11 in order to adjust the focal size by moving the X-ray tube 1, the detector 3, and the subject 4 according to the correction amount. Further, the input side of the tube current correcting unit 9i is connected to a position calculating unit 9d that calculates the changed geometric position of each part of the imaging device based on control data from the mechanism control unit 11 .

한편, 윤곽 강조 및 노이즈 제거에 의한 보정은, 화상 처리 소프트웨어에 의해 행하는 보정이므로, 관전류 보정부(9i)는, 입력 장치(13)로부터 입력된 윤곽 강조 및 노이즈 제거에 의한 보정의 정도에 따라, 관전류값을 직접 보정한다. 그 때문에, 관전류 보정부(9i)의 입력측은 입력 장치(13)에 접속되고, 섬네일 배치부(9h) 위에 배치된 소정의 섬네일의 선택 신호를 입력 장치(13)로부터 수신한다. 관전류 보정부(9i)의 출력측은, 양극 전력을 산출하는 X선 제어부(12)에 접속된다.On the other hand, since the correction by contour enhancement and noise removal is a correction performed by the image processing software, the tube current correction unit 9i adjusts to the degree of correction by the contour enhancement and noise removal input from the input device 13, Directly correct the tube current value. For this reason, the input side of the tube current correcting unit 9i is connected to the input device 13, and receives from the input device 13 a selection signal for a predetermined thumbnail disposed on the thumbnail arranging unit 9h. The output side of the tube current correction unit 9i is connected to the X-ray control unit 12 for calculating the anode power.

데이터 처리부(9)에는, 관전류 연산부(9e)가 계산한 관전류 또는 관전류 보정부(9i)에 의해 보정된 관전류값(i)과, 미리 피검체(4)에 따라 설정된 관전압값(v)에 의거하여, X선관(1)의 양극 전력을 제어하는 X선 제어부(12)가 접속된다.In the data processing unit 9, based on the tube current calculated by the tube current calculating unit 9e or the tube current value i corrected by the tube current correcting unit 9i, and the tube voltage value v set according to the subject 4 in advance. Thus, the X-ray control unit 12 for controlling the anode power of the X-ray tube 1 is connected.

데이터 처리부(9)에는, 조작자가 각종 데이터나 커맨드를 입력하는 키보드, 마우스, 파일 읽어들임 장치 등의 입력 장치(13)가 접속된다. 입력 장치(13)로부터 데이터 처리부(9)에 입력되는 데이터로서는, 종래 공지의 X선 촬상 장치에 있어서 입력되는 각종 데이터에 더하여, 본 실시형태 특유의 데이터로서, 예를 들면, 미리 정해진 촬상 장치 각부의 기하학적 위치, 피검체(4)에 따른 관전압값, 섬네일의 표시 형식, 윤곽 강조나 노이즈 제거 등의 화상 처리의 종류나 그 레벨 등이 있다.The data processing unit 9 is connected to an input device 13 such as a keyboard, a mouse, and a file reading device through which the operator inputs various data and commands. As data input from the input device 13 to the data processing unit 9, in addition to various data input in a conventionally known X-ray imaging device, data specific to this embodiment is, for example, predetermined imaging device parts. There are the geometrical position of , the tube voltage value according to the subject 4, the thumbnail display format, the type and level of image processing such as contour enhancement and noise removal, and the like.

[1-4. 실시형태의 작용][1-4. Action of the embodiment]

(1) CT 장치의 기본적인 동작(1) Basic operation of CT device

도 1을 참조하여, 본 실시형태의 작용을 설명한다. 우선, 조작자는, 이하와 같이 피검체(4)의 스캔(CT 촬영)을 행한다. 조작자는 피검체(4)를 XY 기구(8)에 실어, X선을 ON하고, 피검체(4)의 투과상을 표시부(10)에 리얼 타임 동영상 표시시키고, 이를 관찰하면서 회전·승강 기구(6)로 피검체를 승강시켜 피검체를 촬영면(19)에 맞추고, 추가로, 관전압값(v), 관전류값(i), 적분 시간, 뷰 수를 설정한다. 여기에서, 적분 시간은 1투과상을 검출하는 시간이고, 뷰 수는 회전 중의 투과상의 수집 수이다.With reference to FIG. 1, the operation|action of this embodiment is demonstrated. First, the operator performs a scan (CT imaging) of the subject 4 as follows. The operator puts the subject 4 on the XY mechanism 8, turns on the X-rays, displays the transmitted image of the subject 4 on the display unit 10 in real time, and while observing it, the rotating/lowering mechanism ( 6) raises and lowers the subject to align the subject with the imaging surface 19, and further sets the tube voltage value (v), the tube current value (i), the integration time, and the number of views. Here, the integration time is the time to detect one transmitted image, and the number of views is the number of collections of the transmitted image during rotation.

조작자가 스캔을 개시시키면 데이터 처리부(9)의 스캔 제어부(9a)에 의해 회전 테이블(5)이 회전되고, 1회전 동안에 투과상이 수집되어 스캔이 완료된다. 스캔에 의해 360° 방향에서 얻어진 뷰 수분의 투과상으로부터 재구성부(9b)에 의해 X선빔(2)에 포함되는 CT 촬영 영역이 재구성되고, 기억된다. 이때, 재구성부(9b)는 회전축(18)에 직교하고, 회전축(18) 방향에 등간격으로 연속적으로 늘어선 복수의 단면상을 재구성하고, 이 복수의 단면상은 3차원 데이터를 형성한다. 스캔으로 얻어진 3차원 데이터는 MPR(Multi-planer Reconstruction) 표시 등으로 표시부(10)에 표시될 수 있다.When the operator starts scanning, the rotary table 5 is rotated by the scan control unit 9a of the data processing unit 9, and the transmitted image is collected during one rotation to complete the scan. The CT imaging area included in the X-ray beam 2 is reconstructed and stored by the reconstruction unit 9b from the transmitted image of the view water obtained in the 360° direction by the scan. At this time, the reconstruction unit 9b reconstructs a plurality of cross-sectional images that are orthogonal to the rotation axis 18 and are continuously arranged at equal intervals in the direction of the rotation axis 18, and the plurality of cross-sectional images form three-dimensional data. The three-dimensional data obtained by the scan may be displayed on the display unit 10 as a multi-planer reconstruction (MPR) display or the like.

(2) 제1 실시형태의 작용(2) Actions of the first embodiment

도 3은, 제1 실시형태의 작용을 설명하는 플로우 차트이다. 본 실시형태에 있어서는, 우선, 관전류 연산부(9e)에 대하여, 양극 전력과 초점 사이즈의 식 (1) … F(w(i, v))를 설정한다(S01). 다음으로, 위치 설정부(9c)에 대하여, 촬상 장치 각부의 기하학적 위치 데이터를 입력한다(S02). 관전류 연산부(9e)에 대하여, 화상이 흐릿해지는 경계의 식 (2) … F(p)＝f(p)를 설정한다(S03). 회전 테이블(5) 위의 XY 기구(8) 위에 피검체(4)를 배치한다(S04). 관전류 연산부(9e)에 대하여 피검체(4)에 따른 관전압값(v)을 설정한다(S05). 또한, 이들 S01 내지 S05의 처리는, 어떠한 순번으로 행해도 된다.3 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment. In the present embodiment, first, for the tube current calculating section 9e, the formula (1) of the anode power and the focal size ... F(w(i, v)) is set (S01). Next, geometrical position data of each part of the imaging device is input to the position setting unit 9c (S02). Expression (2) of the boundary at which the image is blurred for the tube current calculating unit 9e ... F(p) = f(p) is set (S03). The subject 4 is placed on the XY mechanism 8 on the rotary table 5 (S04). The tube voltage value v according to the subject 4 is set in the tube current calculating unit 9e (S05). In addition, you may perform these processes of S01 - S05 in any order.

관전류 연산부(9e)는, 설정된 식 (1) 및 식 (2)에 의해 얻어진 1화소 사이즈 p와 초점 사이즈 F와의 관계에 의거하여 식 (3)을 계산함으로써, 블러가 적으며 게다가 SN비가 향상된 화상을 취득하기 위한 최적의 관전류값(i)을 계산한다(S06). 관전류 연산부(9e)는, 얻어진 양극 전력(w)(i, v)에 의거하여 관전류값(i)을 계산한다. 관전류 연산부(9e)에 의해 얻어진 관전류값(i)은 X선 제어부(12)에 출력되고, X선 제어부(12)는 미리 설정된 관전압값(v)과 계산된 관전류값(i)에 의해 양극 전력(w)(i, v)을 계산하고(S07), 얻어진 양극 전력(w)(i, v)으로 X선관(1)을 여자(勵磁)하여, 원하는 양의 X선을 피검체(4)에 투사한다. 그 결과, 표시부(10)에 있어서, 블러가 적으며 게다가 SN비가 향상된 촬상 화상을 표시할 수 있다(S08).The tube current calculating unit 9e calculates Equation (3) based on the relationship between the focal size F and the one-pixel size p obtained by the set Equations (1) and (2) to obtain an image with less blur and improved SN ratio. An optimal tube current value (i) is calculated for obtaining (S06). The tube current calculating unit 9e calculates the tube current value i based on the obtained anode electric power w (i, v). The tube current value i obtained by the tube current calculating unit 9e is output to the X-ray control unit 12, and the X-ray control unit 12 generates anode power based on the preset tube voltage value v and the calculated tube current value (i). (w)(i, v) is calculated (S07), the X-ray tube 1 is excited with the obtained anode electric power w (i, v), and a desired amount of X-rays is emitted to the subject 4 ) is projected on As a result, in the display unit 10, it is possible to display a captured image with less blur and an improved SN ratio (S08).

구체적으로는, 초점 사이즈 F(w(i, v))인 피검체(4)에 있어서 관전압값(v)＝100kV를 설정했을 때, 초점 사이즈 F(w(i, v))와 양극 전력의 관계식이 (1)식이,Specifically, when the tube voltage value (v) = 100 kV in the subject 4 having the focal size F(w(i, v)) is set, the focal size F(w(i, v)) and the positive power Relational expression (1) expression,

F(w(i, v))[um]＝w(i, v)＝i×v [W] … (1)F(w(i, v))[um]=w(i, v)=i×v [W] … (One)

으로 주어지고, 화상이 흐릿해지는 경계의 식 (2)가,Given as , equation (2) of the boundary at which the image is blurred is

F(p)＝2p … (2)F(p) = 2p... (2)

일 때 (1), (2)식으로부터,From (1) and (2) when ,

F(p)＝2p＝i×v … (3)F(p)=2p=i×v... (3)

(3)식으로부터, 구하는 관전류값(i)＝2p／v가 된다.From the equation (3), the obtained tube current value (i) = 2p/v.

예를 들면, (3)식으로부터 어떤 X선 기하 위치에서의 취득 화상의 1화소 사이즈 p＝50um이라고 하면, 관전류값(i)＝1000uA가 되고, X선 기하를 변경하여 1화소 사이즈 p＝10um이 되면, 관전류값(i)＝200uA가 된다. 이와 같이 본 실시형태에 따르면, 촬영 위치를 변경할 때마다 1화소 사이즈 p가 변화되었을 경우, 그에 추종하여 관전류값(i)이 자동적으로 변경된다.For example, from Equation (3), assuming that one pixel size p = 50 um of an image acquired at a certain X-ray geometric position, the tube current value (i) = 1000 uA, changing the X-ray geometry to give one pixel size p = 10 um In this case, the tube current value (i) = 200 uA. As described above, according to the present embodiment, when the one-pixel size p is changed whenever the photographing position is changed, the tube current value i is automatically changed in accordance with the change.

[1-3. 실시형태의 효과][1-3. Effect of embodiment]

본 실시형태는, 다음과 같은 효과를 갖는다.This embodiment has the following effects.

(1) 조작자는 취득 화상의 분해능과 SN비를 고려하지 않아도 간단하게 최적의 촬영을 할 수 있다.(1) The operator can easily perform optimal shooting without considering the resolution and SN ratio of the acquired image.

(2) 조작자는 관전압값(v)과 관전류값(i) 중, 관전압값(v)을 변경하는 것만으로 좋아지기 때문에, 간단하게 화상 블러가 없는 SN비가 좋은 화상을 취득할 수 있다.(2) Since the operator can improve only by changing the tube voltage value (v) among the tube voltage value (v) and the tube current value (i), it is possible to easily obtain an image with a good SN ratio without image blur.

(3) 촬상 장치 각부의 기하학적 위치 및 피검체(4)에 따라 결정되는 관전압값(v)에 맞춰 최적의 양극 전력이 얻어지므로, 블러가 적고, 즉 분해능이 높고, 게다가 SN비가 향상된 촬상 화상을 얻을 수 있다.(3) Optimum anode power is obtained according to the tube voltage value v determined according to the geometrical position of each part of the imaging device and the subject 4 to be examined, so that a captured image with less blur, i.e., high resolution, and an improved SN ratio can be obtained

[2. 제2 실시형태][2. second embodiment]

제2 실시형태는, 제1 실시형태의 처리에 더하여, 촬상한 화상에 대하여 촬상 장치 각부의 위치를 변경한다는 기계적 처리, 즉 하드웨어적인 처리를 더함으로써, 분해능 혹은 SN비 중 어느 것을 향상시킨 화상을 얻는 것이다. 제2 실시형태의 다른 구성은, 제1 실시형태와 마찬가지이다. 제1 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여, 설명을 생략한다.In the second embodiment, in addition to the processing of the first embodiment, a mechanical processing of changing the position of each part of the imaging device with respect to the captured image, that is, a hardware processing, is added, so that an image in which either the resolution or the SN ratio is improved. will get Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. About the structure similar to 1st Embodiment, the same code|symbol is attached|subjected, and description is abbreviate|omitted.

도 4의 플로우 차트에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태에 있어서 촬상한 화상에 대하여, 분해능 또는 SN비의 보정 처리(S61)를 행할지의 여부를 선택한다. 이 선택은, 조작자가 입력 장치(13)로부터 소정의 커맨드를 기구 제어부(11)에 출력함으로써 실행된다. 보정 처리를 행하는 것이 선택되었을 경우에는(S61의 YES), 기구 제어부(11)는, 회전·승강 기구(6), 시프트 기구(7), XY 기구(8) 등의 각 기구부에 미리 정해진 이동량분만큼 X선관(1), 검출기(3) 및 피검체(4)를 변화시키는 제어 데이터를 출력한다(S62). X선관(1), 검출기(3) 및 피검체(4)는, 기구 제어부(11)로부터의 제어 데이터에 의거하여, 보정 전의 화상의 촬영 위치로부터, 보정 후의 위치로 이동한다. 기구 제어부(11)로부터의 제어 데이터는 위치 계산부(9d)에도 보내지고, 위치 계산부(9d)는 보정에 수반하는 촬상 장치 각부의 이동량을 계산하여, 계산 결과를 위치 설정부(9c)에 송신한다.As shown in the flowchart of Fig. 4 , in the second embodiment, it is selected whether or not correction processing (S61) of the resolution or the SN ratio is performed on the image captured in the first embodiment. This selection is performed by the operator outputting a predetermined command from the input device 13 to the instrument control unit 11 . When it is selected to perform the correction processing (YES in S61), the mechanism control unit 11 provides a predetermined amount of movement for each mechanism unit, such as the rotation/lowering mechanism 6, the shift mechanism 7, and the XY mechanism 8. Control data for changing the X-ray tube 1, the detector 3, and the subject 4 are output (S62). The X-ray tube 1 , the detector 3 , and the subject 4 move from a photographing position of an image before correction to a position after correction based on control data from the instrument control unit 11 . The control data from the mechanism control unit 11 is also sent to the position calculation unit 9d, which calculates the amount of movement of each part of the imaging device accompanying the correction, and sends the calculation result to the position setting unit 9c. send

위치 설정부(9c)는, 위치 계산부(9d)로부터 수신한 각부의 이동량에 의거하여, 보정 후의 각부의 기하학적 위치를 식 (1)에 도입하고, 관전류 연산부(9e)는, 설정된 보정 후의 식 (1), 및 식 (2)에 의해 얻어진 1화소 사이즈 p와 초점 사이즈 F와의 관계에 의거하여, 식 가산에 의해 보정 후의 관전류값(i)을 계산한다(S06, S07). 즉, 초점 사이즈 F를 크게 하는 방향으로 촬상 장치의 각부를 이동시킴으로써, 보다 분해능이 높고 블러가 적은 화상을 얻을 수 있고, 반대로 초점 사이즈 F를 작게 하는 방향으로 촬상 장치의 각부를 이동시킴으로써, SN비가 향상된 화상을 얻을 수 있다.The position setting unit 9c introduces the corrected geometrical position of each part into the equation (1) based on the movement amount of each part received from the position calculation unit 9d, and the tube current calculating unit 9e sets the corrected equation Based on the relationship between the one-pixel size p and the focal size F obtained by the equations (1) and (2), the corrected tube current value i is calculated by adding the equations (S06, S07). That is, by moving the respective parts of the imaging device in the direction of increasing the focal size F, an image with higher resolution and less blur can be obtained. An improved image can be obtained.

그 후, 섬네일 생성부(9g)에 의해, 초점 사이즈 F를 크게 하는 방향과 작게 하는 방향으로 촬상 장치 각부를 이동시켜, 얻어진 보정 후의 화상과, 보정 전의 표준 화상의 섬네일을 생성하고, 이들 섬네일을 섬네일 배치부(9h)에 의해 미리 설정한 형식으로 표시부(10)에 표시한다(S09). 도 6은, 섬네일의 표시 형식의 일례를 나타내는 것으로, 초점 사이즈 F를 크게 하는 방향과 작게 하는 방향으로 2단계 이동시키고, 각 단계의 촬상 화상의 섬네일을, 표준 화상(미보정의 화상)을 중심으로, 상하 방향으로 일렬로 배열한 것이다.Thereafter, each part of the imaging device is moved in the direction of increasing the focal size F and decreasing the focal size F by the thumbnail generation unit 9g to generate thumbnails of the obtained corrected image and the uncorrected standard image, and these thumbnails It is displayed on the display unit 10 in a format set in advance by the thumbnail arrangement unit 9h (S09). Fig. 6 shows an example of a thumbnail display format, in which the focus size F is moved in two steps in a direction to increase and a direction to decrease, and the thumbnails of the captured images at each stage are centered on the standard image (uncorrected image). , arranged in a row in the vertical direction.

이러한 제2 실시형태에서는 표준 화상에 더하여, 분해능과 SN비에 대해서 하드웨어적인 보정을 행한 섬네일을 표시부(10)에 복수 표시할 수 있다. 그 결과, 실전 촬상 전에, 촬상 장치 각부의 기하학적 위치가 서로 다른 복수의 화상을 예비적으로 촬영하고, 그 섬네일을 표시함으로써, 조작자가 최적이라고 생각되는 섬네일을 선택함으로써, 실전 촬상에 있어서는 조작자가 요구하는 분해능과 SN비를 갖는 촬영 화상을 얻을 수 있다.In this second embodiment, in addition to the standard image, it is possible to display a plurality of thumbnails on the display unit 10 that have undergone hardware correction for the resolution and the SN ratio. As a result, before actual imaging, by preliminarily shooting a plurality of images having different geometrical positions of each part of the imaging device, and displaying the thumbnails, the operator selects the thumbnails that he thinks are the most suitable. It is possible to obtain a photographed image having a resolution and SN ratio of

[3. 제3 실시형태][3. third embodiment]

제3 실시형태는, 제2 실시형태의 분해능 보정 또는 SN비 보정 처리를 대신하여, 화상 처리부(9f)에 의해, 촬상한 화상에 대하여 윤곽 강조 또는 노이즈 제거와 같은 소프트웨어에 의한 화상 처리를 행함으로써, 시인성을 향상시킨 화상을 얻는 것이다. 제3 실시형태의 다른 구성은, 제2 실시형태와 마찬가지이다. 제2 실시형태와 마찬가지의 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여, 설명을 생략한다.In the third embodiment, instead of the resolution correction or SN ratio correction processing of the second embodiment, the image processing unit 9f performs image processing by software, such as outline enhancement or noise removal, on a captured image. , to obtain an image with improved visibility. Other configurations of the third embodiment are the same as those of the second embodiment. About the structure similar to 2nd Embodiment, the same code|symbol is attached|subjected, and description is abbreviate|omitted.

도 5의 플로우 차트에 나타내는 바와 같이, 제3 실시형태에서는, 제1 실시형태에 있어서 촬상한 화상에 대하여, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거의 보정 처리(S63)를 행할지의 여부를 선택한다. 이 선택은, 조작자가 입력 장치(13)로부터 소정의 커맨드를 기구 제어부(11)에 출력함으로써 실행된다. 보정 처리를 행하는 것이 선택되었을 경우에는(S63의 YES), 기구 제어부(11)는, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거의 보정량에 따라 미리 결정해 둔 계수를, 관전류 연산부(9e)가 계산한 표준 화상의 관전류값(i)에 곱하여, 보정 후의 관전류값(i)을 계산한다(S06, S07). 즉, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거의 보정 처리를 행하면, 초점 사이즈 F가 크기 때문에 분해능은 낮지만 SN비가 우수한 화상이어도 분해능이 높아 선명한 화상이 되고, 초점 사이즈 F가 작기 때문에 분해능은 높지만 SN비가 떨어지는 화상이어도 SN비가 향상된다. 그래서, 얻어진 표준 화상의 분해능이나 SN비의 정도에 따라, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거를 행함으로써, 분해능과 SN비의 양쪽이 우수한 화상을 얻을 수 있다.As shown in the flowchart of Fig. 5 , in the third embodiment, it is selected whether or not the correction processing (S63) of contour enhancement or noise removal is performed on the image captured in the first embodiment. This selection is performed by the operator outputting a predetermined command from the input device 13 to the instrument control unit 11 . When it is selected to perform the correction processing (YES in S63), the instrument control unit 11 sets a coefficient predetermined in accordance with the correction amount for contour enhancement or noise removal, the tube current of the standard image calculated by the tube current calculating unit 9e. The value (i) is multiplied to calculate the corrected tube current value (i) (S06, S07). In other words, when correction processing for contour enhancement or noise removal is performed, even an image with a low resolution but excellent SN ratio because of a large focal size F results in a clear image with high resolution. The SN ratio is improved. Therefore, by performing outline enhancement or noise removal in accordance with the degree of resolution or SN ratio of the obtained standard image, an image excellent in both resolution and SN ratio can be obtained.

제3 실시형태에서는, 표준 화상과 윤곽 강조 또는 노이즈 제거의 보정 처리를 행한 화상에 대해서, 섬네일 생성부(9g)에 의해 섬네일을 생성하고, 이들 섬네일을 섬네일 배치부(9h)에 의해 미리 설정한 형식으로 표시부(10)에 표시한다(S09). 이 경우, 제2 실시형태의 도 6의 표시예와 같이, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거의 보정 처리를 복수 단계 행하고, 각 단계의 촬상 화상의 섬네일을, 표준 화상(미보정의 화상)을 중심으로, 상하 방향으로 일렬로 배열할 수 있다.In the third embodiment, thumbnails are generated by the thumbnail generation unit 9g for a standard image and an image subjected to correction processing for outline enhancement or noise removal, and these thumbnails are set in advance by the thumbnail arranging unit 9h. It is displayed on the display unit 10 in the form (S09). In this case, as in the display example of Fig. 6 of the second embodiment, correction processing of outline enhancement or noise removal is performed in multiple stages, and thumbnails of captured images at each stage are displayed as a center of a standard image (uncorrected image), They can be arranged in a row in the vertical direction.

이러한 제2 실시형태에서는, 표준 화상에 더하여, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거와 같은 소프트웨어적인 보정을 행한 섬네일을 표시부(10)에 복수 표시할 수 있다. 그 결과, 실전 촬상 전에, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거의 정도가 서로 다른 복수의 화상을 예비적으로 촬영하고, 그 섬네일을 표시함으로써, 조작자가 최적이라고 생각되는 섬네일을 선택함으로써, 실전 촬상에 있어서는 조작자가 요구하는 분해능과 SN비를 갖는 촬영 화상을 얻을 수 있다.In this second embodiment, in addition to the standard image, a plurality of thumbnails subjected to software correction such as outline enhancement or noise removal can be displayed on the display unit 10 . As a result, before actual imaging, by preliminarily shooting a plurality of images with different degrees of outline enhancement or noise removal, and displaying the thumbnails, the operator selects the thumbnails that he thinks are optimal, so that in actual imaging, the operator can A photographed image having the required resolution and SN ratio can be obtained.

도 7은, 제2 실시형태와 제3 실시형태를 조합했을 경우의 섬네일의 표시 형식의 일례이다. 분해능과 SN비를 조정하는 하드웨어적인 보정과, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거와 같은 소프트웨어적인 보정에 의해 얻어진 복수의 섬네일을, 표준 화상을 중심으로 한 매트릭스 위에 배치함으로써, 최적의 촬상 조건을 간단하게 선택할 수 있다.Fig. 7 is an example of a thumbnail display format when the second embodiment and the third embodiment are combined. By arranging a plurality of thumbnails obtained by hardware correction to adjust resolution and SN ratio and software correction such as contour enhancement or noise removal on a matrix centered on a standard image, optimal imaging conditions can be easily selected. there is.

도 8은, 제2 실시형태와 제3 실시형태를 조합했을 경우의 섬네일의 표시 형식의 다른 예이다. 도 8에서는, 도 6에 나타내는 분해능과 SN비를 조정하는 하드웨어의 보정에 의해 얻어진 개개의 섬네일에 대하여, 윤곽 강조 또는 노이즈 제거의 보정 처리에 의해 얻어진 섬네일을 복수축 표시하고 있다. 이에 따라, 보다 많은 선택지를 조작자에게 부여할 수 있다.Fig. 8 is another example of the thumbnail display format when the second embodiment and the third embodiment are combined. In Fig. 8, the thumbnails obtained by the correction processing of outline enhancement or noise removal are displayed on multiple axes with respect to the individual thumbnails obtained by the hardware correction for adjusting the resolution and the SN ratio shown in Fig. 6 . Accordingly, more options can be given to the operator.

또한, 표시 형식은 섬네일에 한정되는 것이 아니라, 취득한 최적 화상을 기준값으로 하고, 기준값을 중심으로 하여, 희망하는 수치 및 임의의 수치폭을 입력할 수 있는 키와, 그 수치폭에 따라, 초점 사이즈를 변동시켜 S／N비 및 분해능(블러 상태), 혹은 윤곽 강조 및 노이즈 제거를 미세 조정한 화상이 얻어지는 유저 인터페이스 기능이면, 다른 형식을 채용해도 된다.In addition, the display format is not limited to thumbnails, using the obtained optimal image as a reference value, a key for inputting desired numerical values and arbitrary numerical widths with the reference value as the center, and a focus size according to the numerical width Another format may be employed as long as it is a user interface function in which an image in which S/N ratio and resolution (blurred state), or outline enhancement and noise removal are finely adjusted by changing .

[4. 다른 실시형태][4. other embodiment]

본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적의(適宜) 조합에 의해, 각종 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 가지의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 서로 다른 실시형태에 걸치는 구성 요소를 적의 조합해도 된다. 예를 들면, 본 발명은, X선 CT 및 투시 검사 장치 중 어느 쪽에도 적응할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 1화소 사이즈 p의 산출 방법, 상기의 것에 한정되는 것이 아니다.The present invention is not limited to the above embodiments, and can be embodied by modifying constituent elements within a range not deviating from the gist of the present invention at the stage of implementation. Moreover, various inventions can be formed by suitable combination of the some component disclosed by the said embodiment. For example, you may delete some component from all the components shown in embodiment. Moreover, you may combine the structural elements which differ from each other suitably. For example, the present invention is applicable to any of X-ray CT and fluoroscopy apparatus. In addition, the calculation method of the one-pixel size p in this embodiment is not limited to the above.

1: X선관 2: X선빔
3: 검출기 4: 피검체
5: 회전 테이블 6: 회전·승강 기구
7: 시프트 기구 8: XY 기구
9: 데이터 처리부 9a: 스캔 제어부
9b: 재구성부 9c: 위치 설정부
9d: 위치 계산부 9e: 관전류 연산부
9f: 화상 처리부 9g: 섬네일 생성부
9h: 섬네일 배치부 9i: 관전류 보정부
10: 표시부 11: 기구 제어부
12: X선 제어부 13: 입력 장치1: X-ray tube 2: X-ray beam
3: Detector 4: Subject
5: Rotary table 6: Rotating/elevating mechanism
7: Shift mechanism 8: XY mechanism
9: data processing unit 9a: scan control unit
9b: reconstruction unit 9c: positioning unit
9d: position calculation unit 9e: tube current calculation unit
9f: image processing unit 9g: thumbnail generation unit
9h: Thumbnail arrangement unit 9i: tube current correction unit
10: display unit 11: instrument control unit
12: X-ray control unit 13: input device

Claims (5)

X선 발생기, 피검체, X선 검출기의 기하학적 위치 관계를 설정하는 위치 설정부와,
상기 위치 설정부로부터 취득한 상기 X선 발생기, 상기 피검체, 상기 X선 검출기의 기하학적 위치와, 계산되는 취득 화상의 1화소 사이즈와 상기 X선 발생기의 양극(陽極) 전력에 대한 초점 사이즈의 변화 특성과, 상기 피검체에 따라 정해지는 관전압값(v)에 의거하여, 관전류값(i)을 계산하는 관전류 연산부와,
상기 관전류값(i)과 상기 관전압값(v)에 의거하여 X선 발생기의 양극 전력을 구하고, 그 양극 전력에 의거하여 상기 X선 발생기의 출력을 제어하는 X선 제어부와,
촬상 화상의 분해능 또는 SN비를 보정하는 화상 처리부와,
상기 화상 처리부에 의한 분해능 또는 SN비의 보정값에 따라, 상기 관전류값을 조정하는 관전류 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 X선 촬상 장치.A position setting unit for setting the geometrical positional relationship of the X-ray generator, the subject, and the X-ray detector;
The geometrical positions of the X-ray generator, the subject, and the X-ray detector acquired from the positioning unit, the calculated one-pixel size of the acquired image, and the change characteristic of the focal size of the X-ray generator with respect to the anode power and a tube current calculating unit for calculating the tube current value (i) based on the tube voltage value (v) determined according to the subject;
an X-ray controller for obtaining anode power of the X-ray generator based on the tube current value (i) and the tube voltage value (v), and controlling an output of the X-ray generator based on the anode power;
an image processing unit for correcting the resolution or SN ratio of the captured image;
and a tube current correction unit for adjusting the tube current value in accordance with the correction value of the resolution or the SN ratio by the image processing unit. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 X선 발생기, 상기 피검체, 상기 X선 검출기 중 적어도 1개를 이동시키는 이동 기구와,
상기 이동 기구에 의한 이동량을 제어하는 기구 제어부와,
상기 X선 발생기, 상기 피검체, 상기 X선 검출기 중 적어도 1개의 이동에 의한 보정 후의 상기 촬상 장치 각부(各部)의 기하학적 위치의 변화를 설정하는 상기 위치 설정부와,
상기 위치 설정부에 의한 보정 후의 상기 촬상 장치 각부의 기하학적 위치 에 의거하여 상기 관전류값(i)을 계산하는 상기 관전류 연산부를 갖는 X선 촬상 장치.According to claim 1,
a moving mechanism for moving at least one of the X-ray generator, the subject, and the X-ray detector;
a mechanism control unit for controlling the amount of movement by the movement mechanism;
the position setting unit for setting a change in the geometrical position of each part of the imaging device after correction by movement of at least one of the X-ray generator, the subject, and the X-ray detector;
and the tube current calculating section for calculating the tube current value (i) based on the geometric positions of the respective parts of the imaging device after correction by the positioning section. 제1항에 있어서,
보정 전후의 화상의 섬네일을 생성하는 섬네일 생성부와,
상기 섬네일을 소정의 형식으로 표시하는 섬네일 배치부와,
상기 섬네일 배치부에 의해 배치된 상기 섬네일 중에서 소정의 섬네일을 선택하는 입력 장치를 구비하고,
상기 입력 장치에 의해 선택된 상기 섬네일에 의거하여, 촬상 화상을 얻기 위한 초점 사이즈 및／또는 관전류값(i)의 보정값이 선택되는 X선 촬상 장치.According to claim 1,
a thumbnail generation unit for generating thumbnails of images before and after correction;
a thumbnail arrangement unit for displaying the thumbnails in a predetermined format;
an input device for selecting a predetermined thumbnail from among the thumbnails arranged by the thumbnail arranging unit;
an X-ray imaging device in which a focal size for obtaining a captured image and/or a correction value of a tube current value (i) is selected based on the thumbnail selected by the input device. 제3항에 있어서,
보정 전후의 화상의 섬네일을 생성하는 섬네일 생성부와,
상기 섬네일을 소정의 형식으로 표시하는 섬네일 배치부와,
상기 섬네일 배치부에 의해 배치된 상기 섬네일 중에서 소정의 섬네일을 선택하는 입력 장치를 구비하고,
상기 입력 장치에 의해 선택된 상기 섬네일에 의거하여, 촬상 화상을 얻기 위한 초점 사이즈 및／또는 관전류값(i)의 보정값이 선택되는 X선 촬상 장치.4. The method of claim 3,
a thumbnail generation unit for generating thumbnails of images before and after correction;
a thumbnail arrangement unit for displaying the thumbnails in a predetermined format;
an input device for selecting a predetermined thumbnail from among the thumbnails arranged by the thumbnail arranging unit;
an X-ray imaging device in which a focal size for obtaining a captured image and/or a correction value of a tube current value (i) is selected based on the thumbnail selected by the input device.
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